碳点（Carbon dots,CDs）为碳纳米材料家族中的一类新型材料,由于其特殊的物化性质、良好的光学性能及生物相容性,而被广泛应用于生物成像、癌症治疗、光电传感和催化领域。基于碳点的纳米复合材料具有多种不同的功能,制备不同类型的碳点纳米复合物以增强其应用能力也成为近年来的研究热点。因此,探索更简便、节能的方法制备新型的碳点纳米复合材料及扩展其应用是非常有意义的。本论文通过超声法、水热法、溶剂热法制备出三种不同的碳点纳米复合物,并将它们应用于细胞内成像、抗肿瘤药物传递以及有机污染物的催化还原。具体研究内容如下:（1）提出了一种新型超声介导的合成方法,用于一步合成叶酸碳点（CDs）修饰的羟基磷灰石（HAp）纳米复合物（HAp-CDs）,其中叶酸不仅作为碳源形成具有荧光性能的碳点,同时碳点中的残留叶酸分子可以特异性识别人宫颈癌（HeLa）细胞。此外,通过缩水甘油的开环聚合反应成功地在HAp-CDs表面上接枝了超支化聚缩水甘油（PG）。接枝的PG层不仅极大地增强了HAp-CDs纳米复合材料的水分散性和稳定性,而且有效地抑制了HAp-CDs-PG的非特异性细胞摄取,因此,PG层可以间接地增强HAp-CDs对HeLa细胞的选择性摄取。HAp-CDs-PG被用于负载抗癌药物阿霉素（Dox）,并通过叶酸受体介导的细胞内吞作用有效地递送到靶细胞中,而进一步导致肿瘤细胞损伤。实验结果表明,HAp-CDs-PG纳米复合材料可用于靶向药物传递以及靶向细胞标记。（2）以柠檬酸为碳源、尿素为氮源,利用水热法在埃洛石纳米管（HNTs）内成功制备出氮掺杂的碳点,得到HNTs-CDs纳米复合物。该复合物不仅具有碳点的荧光性能,同时也有HNTs的高比表面积和强负载能力的内腔,且通过CCK-8试剂盒检测出HNTs-CDs是低毒性的。因此,HNTs-CDs可用于细胞内成像以及药物传递。此外,抗肿瘤药物Dox被成功负载于HNTs-CDs中,合成出纳米药物HNTs-CDs-Dox。该纳米药物显示出在酸性条件下释放药物,这更有益于肿瘤的治疗。同时,该纳米药物还具有缓释效果,在pH值为5.2的介质中释放时间长达58小时。由于合成方法简便、原料便宜等优点,HNTs-CDs在生物应用方面具有极大的潜力。（3）通过简便的一锅溶剂热法成功地制备出柠檬酸衍生CDs包裹磁性铁酸铜（CuFe₂O₄）的核壳纳米复合材料（CuFe₂O₄-CDs）。对该纳米复合材料的形态,结构和磁力性能均进行了表征。由于CDs层的保护,CuFe₂O₄-CDs具有优异的催化活性和稳定性,在催化还原4-硝基苯酚（4-NP）、亚甲基蓝（MB）)和罗丹明B（RhB）有机污染物中发挥出色的作用,其催化速率远优于同类材料。结果表明,CuFe₂O₄-CDs纳米复合材料可作为有效和可重复使用的催化剂用于水环境治理。